【計算機網絡】湖科大微課堂筆記 p54-56 IPv4資料報的首部格式、網際控制封包協定ICMP、虛拟專用網VPN與網絡位址轉換NAT

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• • IPv4資料報的首部格式
  • • 小結
    • 一些例題
  • 網際控制封包協定ICMP
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    • 一些例題
  • 虛拟專用網VPN與網絡位址轉換NAT
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IPv4資料報的首部格式

版本

首部長度、可選字段、填充字段

區分服務

總長度

舉例說明：首部長度與資料載荷長度的關系。

辨別、标志與片偏移

舉例說明：IPv4資料報如何分片

已知資料載荷有3800個位元組，固定首部20位元組，則總體有3820位元組。

以太網幀最大1500位元組，是以這裡需要分片。

3830/1500向上取整為3，是以需要分成三片。

對原IP資料報進行分片：可知分片的資料報與原資料報不相同。

對分片2再分片：

生存時間

舉例說明：生存時間字段的作用——防止IP資料報在網絡中永久兜圈

這是正确的路由表：

假設我們配置錯誤了：

此時：

假設某IP資料報從網絡N1->N2。

IP資料報到R1：R1把它轉發給R2.

IP資料報到R2：R2把它轉發給R1.

.

.

.

IP資料報到R1：R1把它轉發給R2.

IP資料報到R2：R2把它轉發給R1.

形成了路由環路。若沒有生存時間加以限制，IP資料報将在路由環路中永久兜圈。

協定字段

首部檢驗和

源IP位址、目的IP位址

小結

一些例題

例題1：

解：

被坑了

片偏移量必須為整數

正确答案：

第二片的片偏移量為780/8向上取整的值，則第一片其實沒有拿滿。

例題2：

解：

就目前來說，超綱了…

網際控制封包協定ICMP

ICMP差錯報告封包有以下五種：

1. 終點不可達
2. 源點抑制
3. 時間超過
4. 參數問題
5. 改變路由（重定向）

終點不可達

源點抑制

路由器擁塞：

主機擁塞：

時間超過

參數問題

改變路由（重定向）

不應發送ICMP差錯報告封包的情況：

常用的ICMP詢問封包有以下兩種：

ICMP典型應用

1. 分組網間探測PING
2. 跟蹤路由

分組網間探測PING：

跟蹤路由：

tracert指令的實作原理：

分别發送TTL為1、2、3…的ICMP回送請求封包。

TTL為1時，第一個路由器會發送ICMP差錯報告（時間超過），主機H1就知道了經過的第一個路由器是哪個。

TTL為2時，第二個路由器會發送ICMP差錯報告（時間超過），主機H1就知道了經過的第二個路由器是哪個。

以此類推。

當到達目的主機時，目的主機發送ICMP回送請求的回答封包，則主機H1就知道已經到達了終點。

小結

一些例題

例題1：

解：

C。

虛拟專用網VPN與網絡位址轉換NAT

虛拟專用網VPN

私有位址：

隻能用于一個機構的内部通信，而不能用于和以太網上的主機通信。

即，私有位址隻能用作本地位址而非全球位址。

網際網路上的所有路由器對目的位址是私有位址的IP資料報不進行轉發。

兩個專用網之間發送IP資料報通過了網際網路，但效果上像在本機構的專用網上傳輸一樣。這裡假設A的10.1.0.3要給B的10.2.0.3發送IP資料報：

邏輯上看，像是R1到R2的點對點技術，則這也成為IP隧道技術。

網絡位址轉換NAT

舉例：

專用網中的主機想跟網際網路中的主機通信：要經過一個NAT路由器，它有至少一個全球IP位址。NAT路由器會将專用網的主機中的私有位址轉換成全球IP位址，這樣就能通信了。

過程如圖：

NAT路由器的全球IP位址有限會産生的問題：

對問題的解決方法：

注意：外網主機不能主動向内網主機通信。

NAT能為内網的主機提供一定的安全保護：

小結